為了滿足射頻器件的高頻率、高功率和微小型化的需求,該文采用有限元分析軟件COMSOL Multiphysics設(shè)計(jì)了一個(gè)諧振頻率為3.455 GHz的牢固安裝型諧振器（SMR）二維模型,研究了不同電極面積（200μm²、150μm²、100μm²、50μm²、25μm²）對(duì)諧振器橫向寄生諧振的影響,并對(duì)比了上電極變化和上、下電極同時(shí)變化對(duì)器件橫向寄生諧振程度的影響。結(jié)果表明,器件在諧振點(diǎn)（3.455 GHz）附近的橫向寄生諧振隨電極面積的減小而增加,當(dāng)電極面積為25μm²時(shí),器件的橫向寄生諧振現(xiàn)象最顯著;當(dāng)電極面積的變化量一定時(shí),同時(shí)改變上、下電極面積的橫向寄生諧振大于只改變上電極面積產(chǎn)生的橫向寄生諧振。 

【文章來(lái)源】：壓電與聲光. 2020,42(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

上電極面積變化對(duì)SMR型器件電學(xué)性能影響

圖3為上、下電極面積同時(shí)變化時(shí),對(duì)SMR型器件諧振曲線的影響。由圖可見(jiàn),同時(shí)改變上、下電極的面積,未影響器件的串聯(lián)諧振頻率。當(dāng)面積減小到150 μm2時(shí),開(kāi)始出現(xiàn)顯著的寄生諧振。FBAR的工作原理是利用了壓電材料的逆壓電效應(yīng),其工作頻率是沿壓電薄膜c軸取向傳播的體聲波,而聲波被限制在壓電體內(nèi)形成駐波。但由于器件的橫向尺寸有限,這會(huì)導(dǎo)致FBAR產(chǎn)生沿水平方向的剪切波,在頻率特性曲線上體現(xiàn)為小的雜散諧振峰。

本文利用圖4所示來(lái)說(shuō)明其物理原理。圖4(a)為一個(gè)簡(jiǎn)單諧振器,其下電極的橫向尺寸遠(yuǎn)大于壓電層厚度,而上電極橫向尺寸與壓電層厚度相當(dāng)。諧振器真正的工作區(qū)域?yàn)樯想姌O、壓電層、下電極的重疊區(qū)域(A),其余區(qū)域非諧振器工作區(qū)。當(dāng)體積元件A受到激勵(lì)時(shí),垂直形變通過(guò)自然泊松耦合引起橫向形變,從而產(chǎn)生橫向寄生諧振。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3590495